专题四 滚动轴承计算题

1、专题四、滚动轴承计算题滚动轴承的寿命计算滚动轴承的载荷与寿命之间的关系:在当量动载荷F作用下的基本额定寿命为引入温度系数fT和载荷系数fP当量动载荷：把实际载荷折算为与基本额定动负荷的方向相同的一假想载荷，在该假想载荷作用下轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同，则称该假想载荷为当量动载荷，用F表示。当量动载荷 F 的计算式：内部轴向力：角接触轴承的内部轴向力由力的平衡条件得作用在轴承上的轴向载荷为作用在轴承I上的轴向载荷只有自身的内部轴向力,即轴承轴向载荷计算总结：1、轴承的轴向载荷与轴承部件的结构，与固定方式密切相关。2、在轴上的轴向外载荷和轴承的内部轴向力同时作用下，有一个轴承有被压紧的趋

2、势，另一个有放松的趋势；3、被放松的轴承的轴向载荷，等于自身的内部轴向力；4、被压紧的轴承的轴向载荷，等于除自身以外的轴向力的代数和。求内部轴向力的具体方法：习题一、 有一7208AC轴承，受径向载荷Fr7500N，轴向载荷Fa1450N，工作转速n120 r/min，载荷轻度冲击。计算该轴承的工作寿命。解：计算项目计算与说明结果1计算当量动载荷P查表4-10 得X=1, Y=0 查表4-9 取载荷系数fP =1.2，则：2计算轴承寿命由轴承样本或轴承手册得： 7208AC轴承的Cr=35200N二 、某传动装置中的一深沟球轴承，其径向载荷Fr1500N，轴向载荷Fa550N，转速n1400

3、r/min，轴颈d40mm，要求寿命Lh8000h，载荷有中等冲击。试选择此轴承的型号。计算项目计算与说明结果1计算当量动载荷P初选6208轴承，由轴承样本或轴承手册得：轴承的C0r=23200N查表4-10，取e=0.22查表4-10 得X=0.56, Y=2 查表4-9 取载荷系数fP =1.6，则：2计算轴承寿命由轴承样本或轴承手册得： 6208轴承的Cr=35200N轴承型号为6208三、一齿轮轴上装有一对型号为30209的轴承（正装），已知轴向力Fae5000N，方向向右，Fr18000 N，Fr26000 N。试计算两轴承上的轴向载荷。解：如图所示计算项目计算于说明结果计算轴承所受

4、轴向载荷Fa查手册得30209轴承 ： C=67800N；,由表4-10得；查表4-12得 Fd1Fr1/2Y8000 /（2×1.5）2666.7 NFd2Fr2/2Y6000 /（2×1.5）2000 NFd1+Fae2666-7+50007666.7NFd2 可知轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”，故Fa1Fd12666.7 NFa2Fd1+Fae7666.7 N；Fa12666.7NFa27666.7 N 四、 某矿山机械轴承组合形式如图所示。已知轴向力Fae2000N，径向力Fr13000N，Fr24000N，转速n1450 r/min，中等冲击，工作温度不超过1

5、00。要求轴承使用寿命Lh5000h，问采用30310轴承是否适用？解：题计算项目计算于说明结果1计算轴承所受轴向载荷Fa查手册得30310轴承 ： C=130000N；，查表4-12得 Fd1Fr1/2Y3000 /（2×1.7）882 NFd2Fr2/2Y4000 /（2×1.7）1176 NFd2+Fae1176+20003176 NFd1 可知轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”，故 Fa1Fd2+Fae1176+20003176 N；Fa2Fd2882 N Fa1882NFa21176 N 2计算当量动载荷P 轴承1：Fa1 / Fr13176 / 30001.05

6、 e ；查表4-10得x0.4由载荷中等冲击，查表4-9得fp1.6P1fp（xFr1yFa1）1.6×（0.4×30001.7×3176）10558N轴承2：Fa2/Fr2882 / 40000.22 e ；查表4-10得x1，y0，故P2fp（xFr2yFa2）1.6×（1×40000×882）6400NP110558NP26400N3验算基本额定动载荷C按公式（4-12）得所需的基本额定动载荷CP×因P1P2，所以按P1计算：C10558×NC=NC65332NC7结论采用一对30310圆锥滚子轴承寿命是足够

7、的五、一常温下工作的蜗杆，轴颈d40 mm，转速n220 r/min，径向载荷 Fr12000N，Fr22550N，蜗杆的轴向力Fae800N，方向向右，轴承对称布置，要求两班制工作5年，有轻微冲击。拟从角接触球轴承、圆锥滚子轴承中选择，试确定轴承型号，并判定哪种方案最佳。计算项目计算与说明结果1计算派生轴向力初选轴承型号为7208C，由轴承样本或轴承手册得： 7208C轴承的C0=25800N。此轴承采用正装轴承，轴承派生轴向力方向如图所示。由表4-12和表4-10可知，对于所选轴承Fd=eFr，而e值取决于Fa/C0，但Fa待求，故用试算法。先试取e=0.4，则N N N N 2判定“放松

8、”或“压紧”的轴承；由于：Fae+Fd1=800+800=1600>Fd2=1020，轴有向右左移动的趋势。所以：轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”。轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”。3计算轴承的轴向载荷被“压紧”的轴承2的轴向载荷Fa21为：被“放松”的轴承1的轴向载荷Fa1为：4修正e、Fa1和Fa2由轴承样本或轴承手册得： 7208C轴承的C0=25800。由表4-10得e1=0.40, e2=0.43。再计算：；两次计算的Fa/C0值相同，故可取e1=0.40, e2=0.43；Fa1=800N，Fa2=1600N。e1=0.4, e2=0.43；Fa1=800N，Fa2=16

9、00N5计算当量动载荷P查表4-10 得X=1, Y=0, 查表4-9 取载荷系数fP =1.1，则：查表4-10得X =0.44，Y =1.3，查表4-9取载荷系数=1.1，则：6验算轴承寿命因P1<P2，故按P2计算轴承寿命预期寿命Lh=5×300×16=24000h7结论选轴承型号为7208C选轴承型号为7208C六、如图所示中的小的锥齿轮减速器锥齿轮轴，由面对面安装的两个圆锥滚子轴承支承。轴的转速为n=1450 rpm，轴颈直径d=35mm。已知轴承所受的径向负荷R1=600N，R2=2000N，轴向外载荷FA=250N，要求使用寿命Lh=15000h。（已知

10、对于30207，Cr=51500，e=0.37，Y=1.6 取fp=1.5）求:(1)两轴承的轴向力(2)两轴承的当量动载荷 (3)计算轴承的寿命。解：解：1、内部轴向力S1=R1/2Y=600/3.2=187.5（方向向右）S2=R2/2Y=2000/3.2=625（方向向左）因为S1<FA+S2，因此轴承1被压紧，轴承2被放松，所以有A1=S2+FA=875A2=S2=6252、当量动载荷A1/R1=1.45A2/R2=0.3125P1=fp(XR1+YA1)=2460 NP2=fpR2=3000 N 满足要求七、某两端固定轴采用一对深沟球轴承(6208)，已知轴上的轴向外载荷Fa720，径向外载荷Fr=2400N(对称布置)，1440r/min，fF1.2，fT1。额定动载荷C29500，额定静载荷C018000，求该对轴承的寿命。求 (1)两轴承的轴向力A1、A2 (2)两轴承的当量动载荷P1、P2，并